安徽省淮北实验高级中学高中物理电磁感应复习题新人教版选修3

安徽省淮北实验高级中学高中物理电磁感应复习题
新人教版选修3
一、不定项选择题（每小题有一个或两个正确答案）
1、法拉第通过静心设计的一系列试验，发觉了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来．在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是（ ）
A ．既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流
B ．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流
C ．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势
D ．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流
2、如图所示，闭合矩形线圈abcd 与长直导线MN 在同一平面内线圈的ab 、dc 两边与直导线平行，直导线中通有向下平均增大的电流，则（ ）
A ．矩形线圈中的感应电流为顺时针方向
B ．矩形线圈的感应电流随时刻平均增大
C ．整个线圈所受的磁场力合力方向向左
D ．整个线圈所受的磁场力合力为零
4、如右上图所示，通电直导线cd 右侧有一个金属框与导线cd 在同一平面内，金属棒
ab 放在框架上，若ab 受到向左的磁场力，则cd 中电流的变化情形是( )
A ．cd 中通有由d →c 方向逐步减小的电流
B ．cd 中通有由d →c 方向逐步增大的电流
C ．cd 中通有由c →d 方向逐步减小的电流
D ．cd 中通有由c →d 方向逐步增大的电流
6、如图所示。

直角三角形导线框abc 以大小为V 的速度匀速通过有清晰边界的匀强磁场区域（匀强磁场区域的宽度大于导线框的边长），则此过程中导线框中感应电流的大小随时刻变化的规律为下列四个图像当中的哪一个？ （ ）
9、水平光滑的平行导轨MN 、PQ 上放着光滑导体棒ab 、cd ，两棒用绝缘细线系住，开始时匀强磁场的方向如图甲所示，而磁感应强度B 随时刻t 的变化如图所示，不计ab 、cd 间电流的相互作用，则细线中的张力（ ）
a
d b
c M a
b
d c
A ．在0到t 0时刻内逐步增大
B ．在0到t 0时刻内逐步减小
C ．在0到t 0时刻内不变
D ．在t 0到t 1时刻内为零 10、电吉它是利用电磁感应原理工作的一种乐器。

如图甲所示为电吉它拾音器的原理图，在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管。

一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声信号。

若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时刻的变化如图乙所示，则对应感应电流的变化为（ ）
12、如图所示，平行导轨左端串有定值电阻R ，
其它电阻不计．匀强磁场的方向垂直于纸面向里．原先静止的导体棒MN 受水平向右的恒力F 的作用而向右运动．以下关于回路中感应电流I 随时刻变化规律的图象正确的是（ ）
13、如图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻是细金属环电阻的一半，磁场垂直穿过粗金属环所在的
区域，当磁感应强度平均变化时，在粗环内产生的电动势为E ，则ab 两点间的电势差为（ ） A ．E/2 B ．E/3 C ．2E/3 D ．E
14.如图所示，用铝板制成“ ”型框，将一质量为m 的带电小球用绝缘细绳悬挂在框的上板上，让整体在垂直于水平方向的匀强磁场中向左以速度V 匀速运动，悬线拉力为T ，则（ ）
A ．悬线竖直，T=mg
B ．悬线竖直，T<mg
C ．悬线竖直，T>mg
D ．V 选择合适的大小，可使T=0
二、实验题
15．为了探究“感应电流产生的条件”，甲同学将电池组、滑动变器、带铁芯的线圈A 、线圈B 、电流计及开关如图连接。

经乙同学检查后发觉甲同学接线有错误，错误应该是____（用导线两端的字母符号表示）。

乙同学认为：在实验开始前必须第一判定电流计指针的偏转方向与流入电表的电流方向的关系。

甲同学认为：没有必要此项实验操作。

你认为_______同学的说法是正确的，理由是____________________________。

三、解答题
16、如图所示，小灯泡的规格为“2V 、4W ”，连接在光滑水平导轨上，两导轨相距0.1m ，电
t t t t
a b
B
阻不计，金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻1Ω，整个装置处于磁感强度B=1T的匀强磁场中，求：
（1）为使小灯正常发光，ab的滑行速度多大？
（2）拉动金属棒ab的外力的功率多大？
17、如图（a）所示，一个电阻值为R ，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。

线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时刻t变化的关系图线如图（b）所示。

图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0. 导线的电阻不计。

求0至t1时刻内
（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；
（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。

18、水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值R 的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属杆（见图甲），导轨的电阻忽略不计，匀强磁场方向竖直向下，用与平轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，金属杆从静止开始运动，电压表的读数发生变化，但最终将会保持某一数值U恒定不变；当作用在金属杆上的拉力变为另一个恒定值时，电压表的读数最终相应地会保持另一个恒定值不变，U与F的关系如图乙。

若m=0.5kg,L=0.5m,R=Ω，金属杆的电阻r=Ω。

（重力加速度g=10m/s2）求：（1）磁感应强度B；
（2）当F=时，金属杆最终匀速运动的速度；
（3）在上述（2）情形中，当金属杆匀速运动时，撤去拉力F，此后电阻R上总共产生的热量。

参考答案
一、选择题
1、A
2、A 4、BD 6、B 9、B D 10、B 12、C 1
3、C 1
4、A
二、实验题
拆除gh 导线， 甲， 该实验只需判定有没有产生感应电流，不必判定感应电流的方向 三、运算题 16、答案：（1）40m/s （2）8W 17、解析：⑴由图象分析可知，0至1t 时刻内
B B t t ∆=∆ 由法拉第电磁感应定律有 B
E n
n s t t
φ∆∆==⋅∆∆ 而2
2s r π=
由闭合电路欧姆定律有11E I R R
=+
联立以上各式解得
通过电阻1R 上的电流大小为2
0210
3nB r I Rt π=
由楞次定律可判定通过电阻1R 上的电流方向为从b 到a
⑵通过电阻1R 上的电量2021
110
3nB r t q I t Rt π==
通过电阻1R 上产生的热量22242021
1
112
029n B r t Q I R t Rt π==
18、解：（1）解法1：由部分电路欧姆定律R
U
I = ①
金属杆所受安培力F 安=BIL ② 由于金属杆匀速运动F 安=F
③ 从U —F 图象中取一点F=8N U=8V ④ 由①②③④式解得B=1T
解法2： 由欧姆定律得R
U I =
金属杆所受安培力F 安=BIL
由于金属杆匀速运动F 安=F
F BL
R U =
∴ 结合U —F 图线可得：
T B BL
R
1:1==解得 （2）当F=时，由图象可得U=
⑤
据闭合电路欧姆定律得
r R
U U E +
= ⑥
金属杆产生的感应电动势 E=BLv
⑦ 由⑤⑥⑦式解得：s m v /10=
（3）撤去拉力后，金属杆做减速运动，最终静止。

由能量转化守恒定律知电路中产生总的热量
22
1mv Q =
⑧
电阻R 产生的总热量
Q r
R R
Q R ⋅+=
⑨
由⑧⑨式解得Q R =。